WO2019112403A1 - Роторно-поршневая экструзионная головка зdпринтера - Google Patents

Роторно-поршневая экструзионная головка зdпринтера Download PDF

Info

Publication number
WO2019112403A1
WO2019112403A1 PCT/KZ2018/000018 KZ2018000018W WO2019112403A1 WO 2019112403 A1 WO2019112403 A1 WO 2019112403A1 KZ 2018000018 W KZ2018000018 W KZ 2018000018W WO 2019112403 A1 WO2019112403 A1 WO 2019112403A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
extruder
rotor
extrusion
extrusion head
chamber
Prior art date
Application number
PCT/KZ2018/000018
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Марат Сагимбекович ТЕМИРБУЛАТОВ
Original Assignee
Марат Сагимбекович ТЕМИРБУЛАТОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Марат Сагимбекович ТЕМИРБУЛАТОВ filed Critical Марат Сагимбекович ТЕМИРБУЛАТОВ
Priority to CN201890001352.0U priority Critical patent/CN213055924U/zh
Priority to EA201991469A priority patent/EA036229B1/ru
Priority to US16/647,058 priority patent/US11285666B2/en
Publication of WO2019112403A1 publication Critical patent/WO2019112403A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/365—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using pumps, e.g. piston pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255—Enclosures for the building material, e.g. powder containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing

Definitions

  • the invention relates to the field of 3D printing, Additive Managing (Additive Manu & ciiiring) - the generic name of the technology of creating objects according to the digital model (CAD - model) by the method of layer-by-layer adding material, in particular to the extrusion method (Material Extrusion) - layer-by-layer application of molten building material extruder
  • CAD digital model
  • Extrusion Metal Extrusion
  • the prior art technical solutions the essence of which lies in the fact that the extrusion head of a 3D printer (Extruder) squeezes onto the platform - the base, in the XY plane, droplets of working material, which freeze, form the layers of the future object, according to a previously prepared CAD model. Then the extruder moves along the Z axis, perpendicular to the XY plane, one step and the building process is repeated, until the model is completely constructed.
  • extrusion head that prints thermoplastic or composite materials containing various additives, but based on thermoplastics, made in the form of a flexible filament.
  • a thread filament enters the extruder, in which it is heated to a liquid state and is extruded through the extruder nozzle.
  • Extruder of the syringe type, with direct drive.
  • Extruders of this type work with liquid, gel-like, pasty materials, such as, for example: bio-ink, ceramic clay, silicone, etc.
  • the main working element is a volumetric pump of a screw type, in which the molten material moves along the axis of the screw in the chamber formed by the screw grooves and the surface of the body and is extruded through a nozzle.
  • the task, the solution of which the claimed invention is directed, is intended to expand the possibilities of printing by an extruder on working materials. For example: when printing with thermoplastics, use raw materials (granules) from which they are made, to get the opportunity to use recycled materials, mechanically grinding them to the required particle sizes, or printing with pasty materials consisting of a binder and bulk material with further heat treatment, to be able to build materials, not previously used in extrusion printing.
  • a rotary-piston extrusion head of a 3D printer characterized by the fact that, in a single case, there is a loading chamber and a working chamber, a special profile in the form of an epitrochoid, in which the rotor (piston) moves.
  • a triangular rotor having a triangle shape with arcuate sides and a central bore, at one of the ends of which is located an internal gear gear, whose axis coincides with the axis of the bore.
  • Rear sealed cover with a hole for the eccentric shaft and with a place for attachment to the mounting frame.
  • Mounting frame for mounting the extruder and motor drive, as well as for attachment to the movable platform of the printer.
  • Extrusion tip attached to the body, having at the opposite end a removable replaceable nozzle, as well as built-in thermal sensor and a heating element.
  • the loading chamber, the working chamber and the extrusion tip are connected by a flow channel passing through them, which is displaced from the center of the eccentric shaft in the direction of the rotor movement, during extrusion, a certain distance.
  • the working chamber is made removable and can be made of various materials, installed in a slot recess, fixed with a front cover.
  • At least one heating element and a thermal sensor are located in the housing.
  • the body can be made of any suitable materials.
  • the working chamber can be made directly in the case.
  • tops of the rotor can be made with radial seals in the form of plates or rollers, or in any other way.
  • connection points of the covers with the housing and the drive shaft are sealed with one of the known methods.
  • the drive motor can be equipped with a gearbox and be connected to the eccentric shaft via a coupling or by other means.
  • Working and loading chambers can be performed with an additional channel to return excess material to the loading chamber.
  • the supply of working material is made directly into the loading chamber in the form of bulk materials, liquids, pastes or melts.
  • additional nozzles can be used, fixed on top of the loading chamber in the form of a funnel, or for example a cylinder with a spring-loaded piston, or fittings with a tube for supplying liquids, or some kind of “filling station” equipped on a printing device (printer), and periodically melt in the extruder feed chamber.
  • the technical result of the claimed invention is expressed in the expansion of printing, a rotary-piston extrusion head of a 3D printer (extruder), a wide range of materials used in the extrusion method of construction, as well as the expansion of printing capabilities, such as melts of metals and their alloys or other materials not previously used.
  • FIG. 1 general view of the assembly of the extruder, frame and drive motor, in perspective.
  • FIG. 2 section of extruder A-A.
  • FIG. 3 section of extruder BB.
  • FIG. 4 section bb extruder in isometry.
  • the inventive device consists of a body (1) in which heating elements (17) are installed, representing cartridge heaters (cartridge heaters), a thermal sensor (18) of the thermocouple or thermistor type, and a loading chamber (2) in the upper part of the body.
  • An extrusion tip (12) with a removable replaceable nozzle (13), and an integrated thermal sensor (14), and a heating element (15) are attached to the lower part of the housing.
  • the front cover (7) hermetically closes the removable working chamber (3) placed in the housing.
  • the inventive device works as follows: the working material is placed in the loading chamber (2), where it is subjected, if necessary, to heating to the state of melt, by means of heating elements (17), with temperature control by a thermal sensor (18). Then, when the eccentric shaft (5) rotates, the melt is sucked into the working chamber (3).
  • the rotor (4) performs a planetary motion, rotates together with the shaft, simultaneously rotates around its axis, on the eccentric of the shaft (5), due to rolling it with gear wheel (6) of the fixed gear (8) located on the front cover (7). Rotating, the rotor (4) creates a vacuum in the upper part of the working chamber (3) while simultaneously creating a pressure head in the lower part of the working chamber (3).
  • This property is determined by the design of the working chamber of a special profile (3), a trihedral rotor (4) and an offset flow channel (16), which allows a good separation of the pressure hydraulic line from the suction, and at the same time allows the working material to be sucked from one side constant pressure.
  • a heating element (15) and a thermal sensor (14) are located.
  • the working chamber is made removable in the printing samples with tin-lead solder POS 61, the working chamber made of brass was replaced with graphite to prevent solder and material from the manufacture of the working chamber.
  • the profile of the working chamber is made in the form of a double-arc epitrochoid, obtained by running around the large internal gear of the fixed small gear, the producing point lies outside the moving circle, in our case it is the top of the rotor.
  • the parametric equation of epitrochoid can be written as:
  • R is the radius of the running-in (producing) wheel (large gear);
  • a - generating radius (distance from the center of the rotor to the top);
  • t is the angle of rotation of the generator circle relative to the x-axis (the angle of rotation of the rotor).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

Изобретение относиться к области 3D печати, в частности к экструзивному методу ( Material Extrusion) - послойному нанесению расплавленного строительного материала через экструзионную головку (экструдер). Устройство позволяет использовать при печати широкую гамму материалов: жидких, пастообразных или расплавов (в том числе металлов), а также использовать, предварительно подготовленное, вторичное сырьё. Экструдер представляет из себя изготовленную в едином корпусе, загрузочную камеру, съемную рабочую камеру с движущимся в ней трёхгранным ротором (поршнем) и эксцентриковым приводным валом, а так же присоединенным к корпусу экструзионным наконечником со съемным соплом на конце, и встроенными термодатчиком и нагревательным элементом. В корпусе размещены, как минимум одним нагревательный элемент и термодатчик. Экструдер расположен на монтажной раме с приводным двигателем, которая крепится к подвижной площадке 3D принтера.

Description

РОТОРНО-ПОРШНЕВАЯ ЭКСТРУЗИОННАЯ ГОЛОВКА ЗОПРЙНТЕРА
Изобретение относиться к области 3D печати, Аддитивным технологиям (Additive Manu&ciiiring) - обобщенное название технологий создания объектов по данным цифровой модели (CAD - модели) методом послойного добавления материала, в частнос ти к экструзивному методу ( Material Extrusion) - послойному нанесению расплавленного строительного материала через экструдер. Из уровня техники известны технические решения, сущность которых заключается в том, что экструзионная головка 3D принтера (Экструдер) выдавливает на платформу - основу, в плоскости XY, капли рабочего материала, которые застывая, формируют слои будущего объекта, по заранее подготовленной CAD-модели. Затем экструдер перемещается по оси Z , перпендикулярной плоскости XY , на шаг и процесс пос троения повторяется, до полного построения модели.
Технология 3D печати известна, в частности, из описаний к патентам США:
US 5121329, (Stratasys, Inc) опубликованный: 09.06. 1992г., - «Apparatus and method for creating three-dimensional objects»
US 5340433, (Stratasys, Inc) опубликованный: 23.08, 1994r., -«Modeling apparatus for three-dimensional objects»
US 5738817, (Rutgers, The State University) опубликованный: 14.04.1998г., -«Solid freeform fabrication methods»
В указанных патентах описана технология 3D печати, а также исполнительное устройство, в частности экструзионная головка (экструдер), печатающая термопластиком или композитными материалами, содержащими различные добавки, но основанными на термопластиках, изготовленными в виде гибкой нити. Нить (филамент) поступает в экструдер, в котором разогревается до жидкого состояния и выдавливается через сопло экструдера.
Недостатком такого решения является ограничение по скорости экструзии материала, ограничение по используемым материалам - только термопластики и композиты на их основе, только в виде нити определённого диаметра.
CN 205272603, (Nanjing Baichuan Xingyuan Laser Tech CO LTD) опубликованный 01.06.2016г., «Screw rod advancing mechanism of 3D print pen ink»
В данном патенте указана экструзионная головка (Экструдер) шприцевого типа, с прямым приводом. Экструдеры такого типа работают с жидкими, гелеобразными, пастообразными материалами, такими как, например: биочернила, керамическая глина, силикон и т.д.
Главным недостатком такого решения является контроль объёма экструзии путем давления на всю массу. Это хорошо работает с небольшими по объёму экструдерами, но при увеличении объемов резко возрастает требование к приводному механизму, что делает экструдер более громоздким, это так же увеличивает время старта и остановки экструзии.
Известно так же устройство, «Вязкостный насос для систем осаждения на основе экструзии»,
US20080213419, (Stratasys, Inc) опубликованный : 04.09.2008г., «Viscosity pump for extrusion-based deposition systems»
В данном экструдере основным рабочим элементом является объёмный насос винтового типа, в котором расплавленный материал перемещается вдоль оси винта в камере, образованной винтовыми канавками и поверхностью корпуса и выдавливается через сопло.
Недостатками известного технического решения, является сложность конструкции, ограничения по применяемым материалам, в данном случае термопласты в виде нити.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, предполагает расширить возможности печати экструдером по рабочим материалам. Например: при печати термопластиками использовать сырьё (гранулы) из которых они изготовлены, получить возможность использования вторичного сырья, предварительно механически измельчив до требуемых размеров частиц, или печать пастообразными материалами, состоящими из связующего и сыпучего материала с дальнейшей термической обработкой, получить возможность построения материалами, которые ранее не использовались в экструзивном методе печати. Указанная задача достигается роторно-поршневой экструзионной головкой 3D принтера (экструдером), характеризующейся тем что, в едином корпусе находятся загрузочная камера и рабочая камера, специального профиля в виде эпитрохоиды, в которой движется ротор (поршень).
Эксцентриковый вал с подвижной посадкой на конус, расположенный по центру рабочей камеры, на эксцентрике которого расположен ротор.
Трехгранный ротор (поршень) имеющий форму треугольника с дугообразными сторонами и центральным посадочным отверстием, на одном из торцов которого расположена шестерня внутреннего зацепления, ось которой совпадает с осью посадочного отверстия.
Фронтальную герметичную крышку рабочей камеры с неподвижной шестерней, ось которой совпадает с осью эксцентрикового вала.
Заднюю герметичную крышку с отверстием для эксцентрикового вала и с местом для крепления к монтажной раме.
Монтажную раму для крепления экструдера и мотора привода, а так же для крепления к подвижной площадке принтера.
Экструзионный наконечник присоединенный к корпусу, имеющий на противоположном конце съемное заменяемое сопло, а так же встроенные термодатчик и нагревательный элемент.
Загрузочная камера, рабочая камера и экструзионный наконечник соединены проходящим через них проточным каналом, который смещён от центра эксцентрикового вала в направлении движения ротора, при экструзии, на определённое расстояние.
Рабочая камера выполнена съёмной и может быть изготовлена из различных материалов, устанавливается в пазовое углубление, фиксируется фронтальной крышкой.
В корпусе размещены по меньшей мере один нагревательный элемент и термодатчик.
Корпус может быть выполнен из любых подходящих материалов.
Рабочая камера может быть изготовлена непосредственно в корпусе.
Вершины ротора могут быть выполнены с радиальными уплотнителями в виде пластин или роликов, или иным способом.
Места соединения крышек с корпусом и вал привода герметизируются одним из известных способов. Приводной мотор может комплектоваться редуктором и соединяться с эксцентриковым валом посредством муфты или иным способом.
Рабочая и загрузочная камеры могут быть выполнены с дополнительным каналом, для возврата излишков материала в загрузочную камеру.
Подача рабочего материала производится непосредственно в загрузочную камеру в виде сыпучих материалов, жидкостей, паст или расплавов. Для этого могут быть использованы дополнительные насадки, закрепляемые поверх загрузочной камеры в виде воронки, или например цилиндра с подпружиненным поршнем, либо штуцера с трубкой для подачи жидкостей, или какой то «заправочной станции», оборудованной на устройстве печати (принтере), и периодически подающей расплав в загрузочную камеру экструдера.
Технический результат заявленного изобретения выражается в расширении возможностей печати, роторно-поршневой экструзионной головкой 3D принтера (экструдером), широкой гаммой материалов применяемых в экструзивном методе построения, а так же расширение возможности печати, например расплавами металлов и их сплавов или другими ранее не используемыми материалами.
Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и, тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами:
На фиг. 1 общий вид в сборе экструдера, рамы и приводного двигателя, в перспективе.
На фиг. 2 разрез экструдера А-А.
На фиг. 3 разрез экструдера Б-Б.
На фиг. 4 разрез экструдера Б-Б в изометрии.
Заявляемое устройство состоит из корпуса (1) в который установлены нагревательные элементы (17), представляющие из себя патронные тэны (картриджные нагреватели), термодатчик (18) типа термопары или терморезистора и выполненной в верхней части корпуса загрузочной Камеры (2). В нижней части корпуса присоединен экструзионный наконечник (12) имеющий съёмное заменяемое сопло (13), и встроенные термодатчик (14), и нагревательный элемент (15). Фронтальная крышка (7) герметически закрывает размещённую в корпусе съёмную рабочую камеру (3). На противоположной стороне размещена задняя герметичная крышка (9) закреплённая к ней монтажная рама (10) и приводной двигатель (11). В рабочей камере (3) размещен трёхгранный ротор (поршень) (4), посаженный на эксцентрике эксцентрикового вала (5), шестерня (6) на торце ротора находится в зацеплении с неподвижной шестернёй (8), расположенной на фронтальной крышке (7). Загрузочная камера, рабочая камера и экструзионный наконечник, соединены проходящим через них проточным каналом (16).
Заявляемое устройство работает следующим образом: рабочий материал размещается в загрузочной камере (2), где подвергается, если необходимо, нагреву до состояния расплава, посредством нагревательных элементов (17), с контролем температуры термодатчиком (18). Далее при вращении эксцентрикового вала (5) происходит всасывание расплава в рабочую камеру (3). При вращении эксцентрикового вала (5) ротор (4) совершает планетарное движение, вращаясь вместе с валом, одновременно вращается вокруг своей оси, на эксцентрике вала (5), за счет обкатывания его шестерней (6) неподвижной шестерни (8) расположенной на фронтальной крышке (7). Вращаясь, ротор (4) создает в верхней части рабочей камеры (3) вакуум с одновременным созданием в нижней части рабочей камеры (3) напорного давления. Это свойство определенно конструкцией рабочей камеры специального профиля (3), трехгранного ротора (4) и смещенного проточного канала (16), что позволяет хорошо отделить напорную гидролинию от всасывающей, и одновременно позволяет всасывать рабочий материал с одной стороны, и выдавливать его с другой с постоянным давлением. По проточному каналу (16) в экструзионном наконечнике (12) рабочий материал через сопло (13) выдавливается на строящуюся поверхность. Для контроля и поддержания определённой температуры выдавливаемого рабочего материала в экструзионном наконечнике (12) расположены нагревательный элемент (15) и термо датчик (14).
Одной из причин, по которой рабочая камера выполняется съемной, это возможность печати разными материалами. Пример: в пробах печати оловянно- свинцовым припоем ПОС 61, рабочая камера выполненная из латуни, была заменена на графитовую для предотвращения взаимодействия припоя и материала изготовления рабочей камеры. Профиль рабочей камеры выполнен в виде двухдуговой эпитрохоиды, полученной обкатыванием большой шестерней внутреннего зацепления неподвижной малой шестерни, производящая точка лежит вне движущейся окружности, в нашем случае это вершина ротора. Параметрическое уравнение эпитрохоиды можно записать в виде:
Figure imgf000007_0001
где: R - радиус обкатывающего (производящего) круга (большой шестерни);
а - производящий радиус (расстояние от центра ротора до вершины);
С - относительная величина радиуса (а) к радиусу (R), C=a/R
t - угол поворота образующего круга относительно оси абсцисс (угол поворота ротора).
«Ротопоршневые двигатели» Бениович В. С., стр. 81. Москва «Машиностроение»
1968г.
Испытания экструдера проводились на настольном 3D принтере, из большого семейства RepRap (3D принтеры с открытым исходным кодом reprap.org), электроника которого управляется процессором Atmel AVR, выполненной на базе микроконтроллера Arduino (reprap.org/wiki/Arduino_Mega), с прошивкой Marlin (reprap.org/wiki/Marlin/ru).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Роторно-поршневая Экструзионная головка 3d принтера характеризуется тем что, в едином корпусе находятся загрузочная камера и рабочая камера специального профиля в которой движется ротор (поршень), эксцентриковый вал, с подвижной посадкой на конус, расположенный по центру рабочей камеры на эксцентрике которого расположен ротор;
трехгранный ротор (поршень) имеющий форму треугольника, с дугообразными сторонами и центральным посадочным отверстием, на одном из торцов которого расположена шестерня внутреннего зацепления, ось которой совпадает с осью посадочного отверстия;
фронтальную герметичную крышку рабочей камеры с неподвижной шестерней, ось которой совпадает с осью эксцентрикового вала;
заднюю герметичную крышку с отверстием для эксцентрикового вала и местом для крепления к монтажной раме;
монтажную раму для крепления экструдера и мотора привода, а так же для крепления к подвижной площадке принтера;
экструзионный наконечник присоединенный к корпусу имеющий на противоположном конце съемное заменяемое сопло, а так же встроенные термодатчик и нагревательный элемент;
загрузочная камера, рабочая камера и экструзионный наконечник соединены проходящим через них проточным каналом, который смещён от центра эксцентрикового вала в направлении движения ротора, при экструзии, на определённое расстояние;
рабочая камера выполнена съёмной и может быть изготовлена из различных материалов, устанавливается в пазовое углубление, фиксируется фронтальной крышкой;
в корпусе размещены, по меньшей мере, один нагревательный элемент и термодатчик;
2. Экструзионная головка по п. 1, корпус может быть выполнен из любых подходящих материалов.
3. Экструзионная головка по п. 1, рабочая камера может быть изготовлена непосредственно в корпусе.
4. Экструзионная головка по п. 1, вершины ротора могут быть выполнены с радиальными уплотнителями в виде пластин или роликов или иным способом.
5. Экструзионная головка по п. 1, места соединения крышек с корпусом и вал привода герметизируются одним из известных способов.
6. Экструзионная головка по п. 1, приводной мотор может комплектоваться редуктором и соединяться с эксцентриковым валом посредством муфты или иным способом.
7. Экструзионная головка по п. 1, рабочая и загрузочная камеры могут быть выполнены с дополнительным каналом, для возврата излишков материала в загрузочную камеру.
8. Экструзионная головка по п. 1, подача рабочего материала производится непосредственно в загрузочную камеру, в виде сыпучих материалов, жидкостей, паст или расплавов, для этого могут быть использованы дополнительные насадки закрепляемые поверх загрузочной камеры в виде воронки, или например цилиндра с подпружиненным поршнем, либо штуцера с трубкой, для подачи жидкостей, или какой то «заправочной станции», оборудованной на устройстве печати (принтере) и периодически подающей расплав в загрузочную камеру экструдера.
PCT/KZ2018/000018 2017-12-05 2018-11-23 Роторно-поршневая экструзионная головка зdпринтера WO2019112403A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201890001352.0U CN213055924U (zh) 2017-12-05 2018-11-23 用于3d打印机的旋转活塞挤出机机头
EA201991469A EA036229B1 (ru) 2017-12-05 2018-11-23 Роторно-поршневая экструзионная головка 3d принтера
US16/647,058 US11285666B2 (en) 2017-12-05 2018-11-23 Rotary piston extruder head for 3D printer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ20171135 2017-12-05
KZ2017/1135.1 2017-12-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019112403A1 true WO2019112403A1 (ru) 2019-06-13

Family

ID=66751700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KZ2018/000018 WO2019112403A1 (ru) 2017-12-05 2018-11-23 Роторно-поршневая экструзионная головка зdпринтера

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11285666B2 (ru)
CN (1) CN213055924U (ru)
EA (1) EA036229B1 (ru)
WO (1) WO2019112403A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD975759S1 (en) * 2020-04-24 2023-01-17 E3D-Online Limited Extruder for a 3D printer
USD955471S1 (en) * 2020-09-22 2022-06-21 Shenzhen Mingda Technology Co., Ltd. 3D printer extruder
RU208095U1 (ru) * 2021-08-17 2021-12-02 Общество с ограниченной ответственностью "ДЕРСОН" Смесительная камера печатающей головки 3d-принтера
RU209314U1 (ru) * 2021-10-07 2022-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "ДЕРСОН" Узел дозирования компонентов, подаваемых в смесительную камеру печатающей головки 3d-принтера

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010045678A1 (en) * 2000-05-25 2001-11-29 Minolta Co., Ltd. Three-dimensional modeling apparatus
WO2018115467A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Zortrax S.A. A print head adjusting structure for a 3d printer

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1926371A1 (de) * 1969-05-23 1970-12-03 Nebel Dipl Ing Franz Philipp Vorrichtung,insbesondere zum Verpressen bzw. Verarbeiten von Kunststoffen,bei Verwendung von Drehkolbenmaschinen
US5121329A (en) 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US5738817A (en) 1996-02-08 1998-04-14 Rutgers, The State University Solid freeform fabrication methods
EP2117793B1 (en) 2007-02-12 2014-07-16 Stratasys, Inc. Pump system
CN205272603U (zh) 2015-12-08 2016-06-01 南京百川行远激光科技有限公司 3d打印笔墨水的螺杆推进机构
JP7005426B2 (ja) * 2017-11-09 2022-01-21 エス．ラボ株式会社 造形装置及び造形物の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010045678A1 (en) * 2000-05-25 2001-11-29 Minolta Co., Ltd. Three-dimensional modeling apparatus
WO2018115467A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Zortrax S.A. A print head adjusting structure for a 3d printer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RIABININ D.D. ET AL: "Smesitelnye mashiny dlia plastmass i rezinovykh smesei", MASHINOSROENIE, 1972, pages 72 - 75, 77, 78 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA201991469A1 (ru) 2019-11-29
CN213055924U (zh) 2021-04-27
US20200262144A1 (en) 2020-08-20
EA036229B1 (ru) 2020-10-15
US11285666B2 (en) 2022-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019112403A1 (ru) Роторно-поршневая экструзионная головка зdпринтера
US10513103B2 (en) Ripple reduction in an additive manufacturing system
US9527245B2 (en) Method of 3D printing
KR101639717B1 (ko) 열전소자를 활용한 3d 프린터
CN203789039U (zh) 一种巧克力3d打印机及其巧克力挤出装置
EP3501793A1 (en) Pre-mixing and feeding assembly and printhead for 3d printing setup
CN205044175U (zh) 一种新型的3d打印机挤出装置
CN108436089B (zh) 熔融沉积型金属3d打印的梯度加热喷头装置的使用方法
WO2016030761A2 (en) Method of 3d printing and pen therefor
CN107498854B (zh) 一种超声塑化熔融沉积成型3d打印装置
CN209950290U (zh) 巧克力3d打印挤料装置
CN107250655B (zh) 润滑脂涂布用喷嘴
CN107234808B (zh) 一种多材料喷嘴沉积系统及沉积方法
WO2016107493A1 (zh) 3d打印机用高速打印头
EP3046750A1 (fr) Dispositif de manufacture additive pour la réalisation d'un objet tridimensionnel et procédé associé
CN112663053A (zh) 一种激光熔覆3d打印的粉末定量供给装置
CN106515005B (zh) 精混式堆积成型法及总成以及彩色fdm-3d打印机
JP2022512556A (ja) 押し出された塑性変形可能な材料の体積流量に影響を与えるための装置
RU167996U1 (ru) Печатная головка 3D принтера
CN212097533U (zh) 一种多材料3d打印挤出装置
WO2022076688A1 (en) Positive displacement pump material delivery system for additive manufacture
CN211891992U (zh) 一种口径可变化的3d打印喷嘴
CN112590206A (zh) 一种喷射头能振动的3d打印装置
CN220638917U (zh) 一种流体数控挤出喷头
CN112406099A (zh) 熔融挤出装置、3d打印机、3d打印机控制方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18886710

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18886710

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1